特開 2024-68485 船舶推進システムおよびそれを備える船舶

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024068485

(43)【公開日】2024-05-20

(54)【発明の名称】船舶推進システムおよびそれを備える船舶

(51)【国際特許分類】

   B63H 25/42 20060101AFI20240513BHJP

【ＦＩ】

B63H25/42 N

B63H25/42 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022178984

(22)【出願日】2022-11-08

(71)【出願人】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田形 彰大

(72)【発明者】

【氏名】内藤 克俊

(57)【要約】

【課題】船体の並進移動を指令する並進操作子の操作開始時の良好な船体挙動を実現する。
【解決手段】船舶推進システム１００は、船首に備えられるバウスラスタＢＴと、船尾に備えられる２機の船外機ＯＭと、ジョイスティック８と、メインコントローラ５０とを含む。メインコントローラは、バウスラスタおよび船外機ＯＭを制御し、ジョイスティックモードにおいて、２機の船外機の推進力作用線が船体内で交差するように転舵角を制御し、かつ２機の船外機の一方を前進運転し他方を後進運転する。メインコントローラは、ジョイスティックの操作入力のない待機状態では、バウスラスタおよび船外機の推進力を発生せず、２機の船外機の転舵角を並進待機舵角とする。メインコントローラは、ジョイスティックの操作入力に応答して、バウスラスタおよび２機の船外機から推進力の発生を開始させ、かつ２機の船外機の転舵角を並進待機舵角から並進舵角へと変化させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船体の船首に備えられ、左右方向の推進力を発生するバウスラスタと、
前記船体の船尾に備えられ、転舵角の変更が可能な少なくとも２機の推進機と、
前記船体の並進移動を指令するために使用者によって操作される並進操作子と、
前記バウスラスタおよび前記少なくとも２機の推進機を制御し、前記並進操作子の操作に応答する並進操船モードにおいて、前記２機の推進機の推進力作用線が前記船体内で交差するように前記２機の推進機の転舵角を制御し、かつ前記２機の推進機の一方を前進運転し他方を後進運転するコントローラと、を含み、
前記コントローラは、前記並進操船モードにおいて、前記並進操作子の操作入力のない待機状態では、前記バウスラスタおよび前記２機の推進機の推進力を発生せず、前記２機の推進機の転舵角を並進待機舵角とし、前記並進操作子の操作入力に応答して、前記バウスラスタおよび前記２機の推進機から推進力の発生を開始させ、かつ前記２機の推進機の転舵角を前記並進待機舵角から並進舵角へと変化させる、船舶推進システム。

【請求項2】

前記並進待機舵角から前記並進舵角へと変化させるときの前記２機の推進機の転舵速度は、前記バウスラスタの推進力の立ち上がり特性に適合するように設定されている、請求項１に記載の船舶推進システム。

【請求項3】

前記並進待機舵角は、前記船体を回頭させずに並進移動させるときの前記並進舵角よりも絶対値が小さい、請求項１に記載の船舶推進システム。

【請求項4】

前記コントローラは、前記バウスラスタおよび前記２機の推進機を連携して駆動させる連携モードと、前記バウスラスタを停止状態とする非連携モードとを含み、
前記コントローラは、前記非連携モード中の前記並進操船モードにおいて、前記並進操作子の操作入力に応答して、前記２機の推進機から推進力を発生させ、かつ前記２機の推進機の転舵角を前記並進舵角とは異なる非連携並進舵角に制御する、請求項１に記載の船舶推進システム。

【請求項5】

前記コントローラは、前記非連携モード中の前記並進操船モードにおいて、前記並進操作子の操作入力のない待機状態では、前記２機の推進機の推進力を発生せず、前記２機の推進機の転舵角を、前記並進待機舵角よりも絶対値の小さい非連携並進待機舵角に制御する、請求項４に記載の船舶推進システム。

【請求項6】

前記非連携モードで前記船体を回頭させずに並進移動させるとき、前記非連携並進舵角において、前記２機の推進機の推進力作用線が、前記船体の旋回中心で交差する、請求項４に記載の船舶推進システム。

【請求項7】

前記並進待機舵角において、前記２機の推進機の推進力作用線が、前記船体の旋回中心または当該旋回中心よりも後方で交差する、請求項１に記載の船舶推進システム。

【請求項8】

前記推進機が船外機である、請求項１に記載の船舶推進システム。

【請求項9】

船体と、
前記船体に備えられる請求項１～８のいずれか一項に記載の船舶推進システムと、を含む、船舶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、船舶推進システムおよびそれを備える船舶に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、船首にバウスラスタを備え、船尾に２機の船外機を備える船舶用推進システムを開示している。ジョイスティックの操作に応じて船体を並進させるとき、２機の船外機は、推進力作用線が船体の旋回中心よりも後方で交差するように転舵角が制御される。そして、一方の船外機のシフト位置が前進位置に制御され、他方の船外機のシフト位置が後進位置に制御される。それにより、２機の船外機の推進力の合成推進力（合力）が船体に作用する。その一方で、バウスラスタが駆動されることにより、その推進力が船体に作用する。２機の船外機の推進力によって生じるモーメントとバウスラスタの推進力によるモーメントとがつり合うようにそれぞれの推進力を制御すると、船体を回頭させることなく並進させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１６８２９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

２機の船外機の推進力およびバウスラスタの推進力がそれぞれの目標値に達した後の平衡状態では、ジョイスティックの操作に対応した方向へ船体を並進させることができる。その一方で、２機の船外機およびバウスラスタの推進力がそれぞれの目標値に到達するまでの立ち上がり期間には、平衡状態と同様な推進力バランスになるとは限らない。したがって、ジョイスティックの操作開始時の船体挙動に改善の余地がある。

【0005】

そこで、この発明の一実施形態は、船体の並進移動を指令する並進操作子の操作開始時の良好な船体挙動を実現できる船舶推進システムおよび船舶を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の一実施形態は、船体の船首に備えられ、左右方向の推進力を発生するバウスラスタと、前記船体の船尾に備えられ、転舵角の変更が可能な少なくとも２機の推進機と、前記船体の並進移動を指令するために使用者によって操作される並進操作子と、コントローラとを含む、船舶推進システムを提供する。前記コントローラは、前記バウスラスタおよび前記少なくとも２機の推進機を制御し、前記並進操作子の操作に応答する並進操船モードにおいて、前記２機の推進機の推進力作用線が前記船体内で交差するように前記２機の推進機の転舵角を制御し、かつ前記２機の推進機の一方を前進運転し他方を後進運転する。前記コントローラは、前記並進操船モードにおいて、前記並進操作子の操作入力のない待機状態では、前記バウスラスタおよび前記２機の推進機の推進力を発生せず、前記２機の推進機の転舵角を並進待機舵角とし、前記並進操作子の操作入力に応答して、前記バウスラスタおよび前記２機の推進機から推進力の発生を開始させ、かつ前記２機の推進機の転舵角を前記並進待機舵角から並進舵角へと変化（好ましくは徐々に変化）させる。

【0007】

この構成によれば、並進操船モードにおいては、並進操作子の操作に応じて、バウスラスタおよび船尾の少なくとも２機の推進機が制御され、それらが発生する推進力によって、船体が並進させられる。２機の推進機の転舵角は、それらの推進力作用線が船体内で交差するように制御され、２機の推進機は一方が前進運転され、他方が後進運転される。それにより、２機の推進機の推進力の合力である合成推進力は、船体の左右方向に関して大きな成分を有することができる。この合成推進力とバウスラスタが発生する推進力とによって、並進のための大きな推進力を船体に与えることができる。

【0008】

並進操作子の操作入力のない待機状態では、バウスラスタおよび２機の推進機は、いずれも推進力を発生しない。このとき、２機の推進機の転舵角は、並進待機舵角に制御される。並進操作子の操作がされると、それに応答してバウスラスタおよび２機の推進機の推進力が発生し始める。それとともに、２機の推進機の転舵角は、並進待機舵角から並進舵角へと変化（好ましくは徐々に変化）する。これにより、バウスラスタおよび２機の推進機の推進力の立ち上がりに連動して転舵角が変化するので、推進力発生当初から並進舵角とするときとは異なる船体挙動を実現でき、並進操作子の操作直後から良好な船体挙動を実現できる。

【0009】

この発明の一実施形態では、前記並進待機舵角から前記並進舵角へと変化させるときの前記２機の推進機の転舵速度（転舵角の変化率）は、前記バウスラスタの推進力の立ち上がり特性に適合するように設定されている。

【0010】

この構成により、並進待機舵角から並進舵角への転舵速度が、バウスラスタの推進力の立ち上がり特性に適合しているので、並進操作子の操作直後から良好な船体挙動を実現できる。

【0011】

バウスラスタの推進力の立ち上がり特性とは、たとえば、バウスラスタの駆動源（典型的には電動モータ）の立ち上がり特性、バウスラスタによる水流の発生によって船体に推進力が与えられるまでの遅れなどを含む。

【0012】

この発明の一実施形態では、前記並進待機舵角は、前記船体を回頭させずに並進移動させるときの前記並進舵角よりも絶対値が小さい。

【0013】

転舵角の絶対値が大きくなるほど、２機の推進機の合成推進力の左右方向成分が大きくなる。そこで、並進待機舵角の絶対値を並進舵角の絶対値よりも小さくしておくことで、並進操作子の操作直後には、２機の推進機の合成推進力の左右方向成分を比較的小さくできる。その後、並進舵角に向けて転舵角が変化（絶対値が増加）していくことにより、その合成推進力の左右方向成分が大きくなっていく。それにより、並進操作子の操作直後の期間から、バウスラスタと合成推進力との適切なバランスを実現でき、良好な船体挙動を達成できる。

【0014】

この発明の一実施形態では、前記コントローラは、前記バウスラスタおよび前記２機の推進機を連携して駆動させる連携モードと、前記バウスラスタを停止状態とする非連携モードとを含む。前記コントローラは、前記非連携モード（バウスラスタ停止）中の前記並進操船モードにおいて、前記並進操作子の操作入力に応答して、前記２機の推進機から推進力を発生させ、かつ前記２機の推進機の転舵角を前記並進舵角とは異なる非連携並進舵角に制御する。

【0015】

この構成によれば、バウスラスタの推進力を利用しない非連携モードにおいては、２機の推進機の転舵角を、連携モードのときの並進舵角とは異なる非連携並進舵角とすることで、船体を並進させることができる。

【0016】

この発明の一実施形態では、前記コントローラは、前記非連携モード（バウスラスタ停止）中の前記並進操船モードにおいて、前記並進操作子の操作入力のない待機状態では、前記２機の推進機の推進力を発生せず、前記２機の推進機の転舵角を、前記並進待機舵角よりも絶対値の小さい非連携並進待機舵角に制御する。

【0017】

この構成によれば、バウスラスタの推進力を利用しない非連携モードにおいて、並進操作子の操作入力のない待機状態では、２機の推進機は、いずれも推進力を発生しない。このとき、２機の推進機の転舵角は、非連携並進待機舵角に制御される。並進操作子の操作がされると、それに応答して２機の推進機の推進力が発生し始める。それとともに、２機の推進機の転舵角は、非連携並進待機舵角から非連携並進舵角へと変化（好ましくは徐々に変化）する。これにより、２機の推進機の推進力の立ち上がりに連動して転舵角が変化するので、推進力発生当初から非連携並進舵角とするときとは異なる船体挙動を実現でき、並進操作子の操作直後から良好な船体挙動を実現できる。

【0018】

連携モードにおいては、バウスラスタの推進力が利用されるので、並進操船モードにおいては、２機の推進機の推進力作用線は、船体の旋回中心よりも後方で交差させることができる。なぜなら、その推進力作用線の交点が合成推進力の作用点となり、合成推進力が船体に与えるモーメントとバウスラスタが船体に与えるモーメントを相殺（少なくとも部分的に相殺）して、船体の回頭を制御できるからである。これに対して、非連携モードでは、バウスラスタの推進力が利用されないので、２機の推進機の推進力作用線の交点の基準位置は、船体の旋回中心上とされる。したがって、連携モードにおいては、船体の旋回中心よりも後方の位置を基準として並進舵角が定められ、非連携モードにおいては、船体の旋回中心を基準として非連携並進舵角が定められる。そこで、連携モードでの並進待機舵角を非連携並進待機舵角よりも絶対値の大きな値とすることで、連携モードにおいて、並進待機舵角から並進舵角までの変化量を少なくできる。それにより、並進操作子の操作直後の期間における良好な船体挙動を達成できる。

【0019】

この発明の一実施形態では、前記非連携モードで前記船体を回頭させずに並進移動させるとき、前記非連携並進舵角において、前記２機の推進機の推進力作用線が、前記船体の旋回中心で交差する。

【0020】

この構成により、２機の推進機の推進力作用線が旋回中心上に交点を有するように転舵角を制御することで、船体の回頭を伴わない並進移動を実現できる。

【0021】

船体の回頭を伴う並進移動は、推進力作用線が旋回中心よりも前方または後方で交差するように転舵角を制御して、船体に対して旋回中心まわりの必要なモーメントを与えることによって達成できる。

【0022】

この発明の一実施形態では、前記並進待機舵角において、前記２機の推進機の推進力作用線が、前記船体の旋回中心または当該旋回中心よりも後方で交差する。

【0023】

連携モードの並進舵角において、２機の推進機の推進力作用線が旋回中心よりも後方で交差することにより、合成推進力が船体に与えるモーメントとバウスラスタの推進力が船体に与えるモーメントとを相殺（すくなくとも部分的に相殺）させることができる。それにより、船体の回頭を制御して、船体を並進移動させることができる。回頭を伴う並進移動の場合や外乱が大きいときには、バウスラスタの推進力による回頭モーメントを最大限に利用するために、２機の推進機の推進力作用線が旋回中心上やそれよりも前方で交差するように並進舵角が設定されてもよい。

【0024】

並進操作子の操作直後の並進舵角は、２機の推進機の推進力作用線が旋回中心よりも後方で交差するように設定される場合が多いと考えられる。そこで、推進力作用線の交点が旋回中心上またはその後方で交差するように連携モードの並進待機舵角を定めておく。それにより、並進待機舵角から並進舵角まで転舵角が変化する期間に、合成推進力が船体に与えるモーメントの方向が変わらない場合が多くなるので、良好な船体挙動を実現できる。

【0025】

この発明の一実施形態では、前記推進機が船外機である。

【0026】

この発明の一実施形態は、船体と、前記船体に備えられ、前述のような特徴を有する船舶推進システムと、を含む、船舶を提供する。

【発明の効果】

【0027】

この発明によれば、船体の並進移動を指令する並進操作子の操作開始時の良好な船体挙動を実現できる船舶推進システムおよび船舶を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、この発明の一実施形態に係る船舶推進システムが搭載された船舶の構成例を説明するための平面図である。

【図2】図２は、船舶推進システムの構成例を説明するためのブロック図である。

【図3】図３は、ジョイスティックユニットの構成例を説明するための斜視図である。

【図4A】図４Ａは、連携モードにおけるジョイスティックモードを説明するための図であり、ジョイスティックの操作とそれに対応する船体の挙動（並進）とを示す。

【図4B】図４Ｂは、連携モードにおけるジョイスティックモードを説明するための図であり、ジョイスティックの操作とそれに対応する船体の挙動（その場回頭）とを示す。

【図5A-5B】図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ非連携モードおよび連携モードにおける並進の例を説明するための図である。

【図5C-5E】図５Ｃ、図５Ｄおよび図５Ｅは、連携モードにおける回頭を伴う並進の例を説明するための図である。

【図6A-6C】図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、連携モードでのジョイスティックモードにおける転舵角の制御の詳細を説明するための図である。

【図7A-7C】図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、非連携モードにおける転舵角制御の詳細を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0030】

図１は、この発明の一実施形態に係る船舶推進システム１００が搭載された船舶１の構成例を説明するための平面図である。船舶１は、船体２と、船体２の船首に備えられ、左右方向の推進力を発生するバウスラスタＢＴと、船体２の船尾３に備えられた転舵角変更可能な推進機の一例である船外機ＯＭと、を含む。この実施形態では、複数機、より具体的には２機の船外機ＯＭが船尾３に備えられている。

【0031】

２機の船外機ＯＭは、船体２の左右方向に並んで船尾３に配置されている。２機の船外機ＯＭを区別するときには、相対的に右側に配置されている船外機ＯＭを右船外機ＯＭｓといい、相対的に左側に配置されている船外機ＯＭを左船外機ＯＭｐという。この例では、右船外機ＯＭｓは、船体２の前後方向に延びる中心線２ａに対して右側に配置されており、左船外機ＯＭｐは、中心線２ａに対して左側に配置されている。より具体的には、右船外機ＯＭｓおよび左船外機ＯＭｐは、中心線２ａに対して左右対称に配置されている。

【0032】

各船外機ＯＭは、水中に配置されるプロペラ２０を備えており、プロペラ２０の回転によって推進力を発生し、その推進力を船体２に与えるように構成されている。船外機ＯＭは、左右に回動可能であるように船尾３に取り付けられており、それによって、プロペラ２０が発生する推進力の方向が左右に変化するように構成されている。たとえば、中心線２ａに平行な前後方向を基準として、前後方向に対してプロペラ２０が発生する推進力の方向のなす角が転舵角と定義される。船外機ＯＭは、付属の転舵機構２６（図２参照）によって左右に回動され、それによって転舵角が変化するように構成されている。転舵角は、前後方向に平行なときを零とし、船外機ＯＭの後端が右側に振られる方向の転舵角に正符号を付与し、船外機ＯＭの後端が左側に振られる方向の転舵角に負符号を付与して表されてもよい。

【0033】

バウスラスタＢＴは、船体２の船首部において、船体２を左右に貫通する筒状のトンネル４１内に配置されたプロペラ４０を備えている。プロペラ４０は、正転方向および逆転方向、すなわち双方向に回転可能であり、それによって、バウスラスタＢＴは、右方向または左方向の推進力を船体２に与えることができる。この実施形態では、バウスラスタＢＴが発生する推進力の方向は、左右方向のほかに設定することはできない。

【0034】

船体２の内部には、乗船者のための居住空間４が確保されている。この居住空間４内に操船席５が設けられている。操船席５には、ステアリングホイール６、リモコンレバー７、ジョイスティック８、ゲージ９（表示パネル）などが備えられている。ステアリングホイール６は、船舶１の針路を変更するために使用者によって操作される操作子である。リモコンレバー７は、船外機ＯＭの推進力の大きさ（出力）およびその方向（前進または後進）を変更するために使用者によって操作される操作子であり、アクセル操作子に相当する。ジョイスティック８は、ステアリングホイール６およびリモコンレバー７の代わりに、操船のために使用者によって操作される操作子である。これらの操作子のほかに、バウスラスタＢＴを操作するための専用の操作子４５（図２参照）が設けられてもよい。

【0035】

図２は、船舶１に備えられる船舶推進システム１００の構成例を説明するためのブロック図である。船舶推進システム１００は、２機の船外機ＯＭおよびバウスラスタＢＴを含む。船外機ＯＭは、エンジン船外機または電動船外機のいずれの形態であってもよい。図２には、エンジン船外機の例を示す。

【0036】

各船外機ＯＭは、エンジンＥＣＵ（電子制御ユニット）２１、ステアリングＥＣＵ２２、エンジン２３、シフト機構２４、プロペラ２０、転舵機構２６などを備えている。エンジン２３が発生する動力が、シフト機構２４を介してプロペラ２０に伝達される。転舵機構２６は、船外機ＯＭが発生する推進力の方向を左右に変化させる機構であり、船外機ＯＭのボディを船体２（図１参照）に対して左右に旋回させる。シフト機構２４は、前進位置、後進位置およびニュートラル位置のうちのいずれかのシフト位置を選択可能に構成されている。シフト位置が前進位置のとき、エンジン２３の回転が伝達されることによってプロペラ２０が正転方向に回転し、船外機ＯＭは前進方向に推進力を発生する前進運転の状態となる。シフト位置が後進位置のとき、エンジン２３の回転が伝達されることによってプロペラ２０が逆転方向に回転し、船外機ＯＭは後進方向に推進力を発生する後進運転の状態となる。ニュートラル位置のとき、エンジン２３とプロペラ２０との間の動力伝達が遮断され、船外機ＯＭはアイドリング状態となる。

【0037】

各船外機ＯＭは、さらに、スロットルアクチュエータ２７およびシフトアクチュエータ２８を備えており、これらはエンジンＥＣＵ２１によって制御される。スロットルアクチュエータ２７は、エンジン２３のスロットルバルブ（図示せず）を作動させる電動アクチュエータ（典型的には電動モータを含む。）である。シフトアクチュエータ２８は、シフト機構２４を作動させるためのアクチュエータである。船外機ＯＭは、さらに、ステアリングＥＣＵ２２によって制御される転舵アクチュエータ２５を備えている。転舵アクチュエータ２５は、転舵機構２６の駆動源であり、典型的には、電動モータを含む。転舵アクチュエータ２５は、電動ポンプ式の油圧装置を含んでいてもよい。

【0038】

バウスラスタＢＴは、プロペラ４０と、プロペラ４０を駆動する電動モータ４２と、電動モータ４２を制御するモータコントローラ４３とを備えている。

【0039】

船舶推進システム１００は、さらに、メインコントローラ５０を備えている。メインコントローラ５０は、プロセッサ５０ａおよびメモリ５０ｂを含み、メモリ５０ｂに格納されたプログラムをプロセッサ５０ａが実行することによって、複数の機能を達成するように構成されている。メインコントローラ５０は、船体２内に構築された船内ネットワーク５５（ＣＡＮ：コントロールエリアネットワーク）に接続されている。船内ネットワーク５５には、リモコンユニット１７、リモコンＥＣＵ５１、ジョイスティックユニット１８、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信機５２、方位センサ５３などが接続されている。

【0040】

船内ネットワーク５５には、２機の船外機ＯＭ（ＯＭｓ，ＯＭｐ）にそれぞれ対応した２つのリモコンＥＣＵ５１（５１ｓ，５１ｐ）が接続されている。これらのリモコンＥＣＵ５１ｓ，５１ｐには、船外機制御ネットワーク５６を介して、それぞれ、右船外機ＯＭｓおよび左船外機ＯＭｐのエンジンＥＣＵ２１およびステアリングＥＣＵ２２が接続されている。メインコントローラ５０は、船内ネットワーク５５に接続された様々なユニットと信号を授受し、それにより、船外機ＯＭおよびバウスラスタＢＴを制御し、かつその他のユニットを制御する。メインコントローラ５０は、複数の制御モードを有し、各制御モードに応じて予め定められた態様で各ユニットを制御する。

【0041】

船外機制御ネットワーク５６には、ステアリングホイールユニット１６が接続されている。ステアリングホイールユニット１６は、ステアリングホイール６の操作角を表す操作角信号を船外機制御ネットワーク５６に出力する。その操作角信号は、リモコンＥＣＵ５１およびステアリングＥＣＵ２２によって受信される。ステアリングＥＣＵ２２は、ステアリングホイールユニット１６が生成する操作角信号またはリモコンＥＣＵ５１が生成する転舵角指令に応答し、いずれかに応じて転舵アクチュエータ２５を制御し、それによって、船外機ＯＭの転舵角を制御する。

【0042】

リモコンユニット１７は、リモコンレバー７の操作位置を表す操作位置信号を生成する。右船外機ＯＭｓおよび左船外機ＯＭｐにそれぞれ対応するように、右リモコンレバー７ｓおよび左リモコンレバー７ｐが備えられている。

【0043】

ジョイスティックユニット１８は、ジョイスティック８の操作位置を表す操作位置信号を生成し、かつジョイスティックユニット１８に備えられた操作ボタン１８０の操作信号を生成する。

【0044】

リモコンＥＣＵ５１は、船外機制御ネットワーク５６を介して、エンジンＥＣＵ２１に対し、推進力指令を送出する。推進力指令は、シフト位置を指令するためのシフト指令と、エンジン出力（具体的にはエンジン回転速度）を指令するための出力指令とを含む。また、リモコンＥＣＵ５１は、船外機制御ネットワーク５６を介して、ステアリングＥＣＵ２２に対して、転舵角指令を送出する。

【0045】

リモコンＥＣＵ５１は、メインコントローラ５０の制御モードに応じて異なる制御動作を実行する。たとえば、ステアリングホイール６およびリモコンレバー７による操船のための制御モードでは、リモコンＥＣＵ５１は、エンジンＥＣＵ２１に対して、リモコンユニット１７が生成する操作位置信号に応じた推進力指令（シフト指令および出力指令）を与える。また、リモコンＥＣＵ５１は、ステアリングＥＣＵ２２に対して、ステアリングホイールユニット１６が生成する操作角信号に従うように指令する。一方、ステアリングホイール６およびリモコンレバー７の操作によらない操船のための制御モードでは、リモコンＥＣＵ５１は、メインコントローラ５０の指令に従う。すなわち、リモコンＥＣＵ５１は、メインコントローラ５０が生成する推進力指令（シフト指令および出力指令）ならびに転舵角指令に従って、推進力指令（シフト指令および出力指令）をエンジンＥＣＵ２１に送出し、かつ転舵角指令をステアリングＥＣＵ２２に送出する。たとえば、ジョイスティック８による操船のための制御モード（ジョイスティックモード）では、メインコントローラ５０は、ジョイスティックユニット１８が生成する信号に応じて、推進力指令（シフト指令および出力指令）ならびに転舵角指令を生成する。それらに従って、船外機ＯＭの推進力の大きさおよび方向（前進または後進）ならびに転舵角が制御される。

【0046】

エンジンＥＣＵ２１は、シフト指令に応じてシフトアクチュエータ２８を駆動してシフト位置を制御し、出力指令に応じてスロットルアクチュエータ２７を駆動してスロットル開度を制御する。ステアリングＥＣＵ２２は、転舵角指令に応じて転舵アクチュエータ２５を制御し、船外機ＯＭの転舵角を制御する。

【0047】

バウスラスタＢＴのモータコントローラ４３は、船内ネットワーク５５に接続されており、メインコントローラ５０からの指令に応答して電動モータ４２を作動させるように構成されている。モータコントローラ４３は、ゲートウェイ（図示せず）を介して船内ネットワーク５５に接続されていてもよい。メインコントローラ５０は、モータコントローラ４３に対して、推進力指令を与える。推進力指令は、シフト指令（回転方向指令）および出力指令（回転速度指令）を含む。シフト指令は、プロペラ２０を停止、前進回転または後進回転させることを指令する回転方向指令である。出力指令は、発生すべき推進力、具体的には回転速度の目標値の指令である。モータコントローラ４３は、シフト指令（回転方向指令）および出力指令に応じて電動モータ４２の回転方向および回転速度を制御する。

【0048】

バウスラスタＢＴのための専用の操作子４５は、この例では、モータコントローラ４３に接続されている。使用者は、操作子４５を操作してバウスラスタＢＴの回転方向および回転速度を調節することもできる。

【0049】

ＧＰＳ受信機５２は、位置検出装置の一例であり、地球を周回する人工衛星からの電波を受信して船舶１の位置を特定し、船舶１の位置を表す位置データと、船舶１の移動速度を表す速度データとを出力する。これらのデータは、メインコントローラ５０によって取得され、船舶１の位置および／または方位の表示や制御のために用いられる。

【0050】

方位センサ５３は、船舶１の方位を検出して、方位データを生成する。その方位データはメインコントローラ５０によって利用される。

【0051】

船内ネットワーク５５には、さらに、ゲージ９が接続されている。ゲージ９は、操船のための各種情報を表示するための表示装置である。ゲージ９は、たとえば、メインコントローラ５０、リモコンＥＣＵ５１、およびモータコントローラ４３と通信可能である。それにより、ゲージ９は、船外機ＯＭの運転状態、バウスラスタＢＴの運転状態、船舶１の位置および／または方位などの情報を表示することができる。ゲージ９には、タッチパネルやボタン等の入力装置１０が備えられていてもよい。使用者が入力装置１０を操作することにより、操作信号が船内ネットワーク５５に送出され、様々な設定や指令が行えるようになっていてもよい。ゲージ９に関連する表示制御信号を伝達するために、船内ネットワーク５５とは別のネットワークが構築されていてもよい。

【0052】

船内ネットワーク５５には、さらにアプリケーションスイッチパネル６０が接続されている。アプリケーションスイッチパネル６０は、予め定義した機能の実行を指令するための複数のファンクションスイッチ６１を含む。たとえば、ファンクションスイッチ６１は、自動操船を指令するためのスイッチを含んでいてもよい。より具体的には、一つのファンクションスイッチ６１は、前進中に船首方位を維持する自動操舵を行う船首保持モード(Heading Hold)を指令するために割り当てられていてもよい。また、別のファンクションスイッチ６１は、前進中に船首方位を保持し、かつ直進する進路を保持する自動操舵を行う直進保持モード(Course Hold)を指令するために割り当てられていてもよい。さらに別のファンクションスイッチ６１は、指定した複数の通過点を順に通る経路（ルート）に従って航行させる自動操舵を行う通過点追従モード(Track Point)を指令するために割り当てられていてもよい。さらに別のファンクションスイッチ６１は、所定の航走パターン（ジグザグパターン、スパイラルパターンなど）に従って航走させる自動操舵を行うパターン航走モード(Pattern Steer)を指令するために割り当てられていてもよい。

【0053】

図３は、ジョイスティックユニット１８の構成例を説明するための斜視図である。ジョイスティックユニット１８は、前後左右（すなわち、３６０度の全方位）に傾倒させることができ、かつ軸まわりに回す（ツイストする）ことができるジョイスティック８を備えている。ジョイスティックユニット１８は、この例では、さらに、複数の操作ボタン１８０を備えている。複数の操作ボタン１８０は、ジョイスティックボタン１８１および保持モード設定ボタン１８２～１８４を含む。

【0054】

ジョイスティックボタン１８１は、ジョイスティック８を用いる制御モード（操船モード）、すなわち、ジョイスティックモードを選択するときに操船者によって操作される操作子である。

【0055】

保持モード設定ボタン１８２，１８３，１８４は、位置／方位保持系の制御モード（自動操船モードの一つ）を設定するために使用者によって操作される操作ボタンである。より具体的には、保持モード設定ボタン１８２は、船舶１の位置および船首方位（または船尾方位）を保持する定点保持モード(Stay Point)を設定するために操作される。保持モード設定ボタン１８３は、船舶１の位置を保持し船首方位（または船尾方位）は保持しない位置保持モード(Fish Point)を設定するために操作される。保持モード設定ボタン１８４は、船首方位（または船尾方位）を保持し位置の保持は行わない方位保持モード(Drift Point)を設定するために操作される。

【0056】

メインコントローラ５０の制御モードは、操作系の観点からは、通常モード、ジョイスティックモードおよび自動操船モードに分類できる。

【0057】

通常モードは、ステアリングホイールユニット１６が生成する操作角信号に応じて転舵制御を行い、かつリモコンレバー７の操作信号（操作位置信号）に応じて推進力制御を行う制御モードである。この実施形態では、通常モードは、メインコントローラ５０のデフォルト制御モードである。転舵制御とは、具体的には、ステアリングホイールユニット１６が生成する操作角信号またはリモコンＥＣＵ５１が生成する転舵角指令に応じて、ステアリングＥＣＵ２２が転舵アクチュエータ２５を駆動させる制御動作をいう。これにより、船外機ＯＭのボディが左右に転舵して、船体２に対する推進力の方向が左右に変化する。推進力制御とは、具体的には、リモコンＥＣＵ５１がエンジンＥＣＵ２１に与える推進力指令（シフト指令および出力指令）に応じて、エンジンＥＣＵ２１がシフトアクチュエータ２８およびスロットルアクチュエータ２７を駆動させる制御動作をいう。これにより、船外機ＯＭのシフト位置が前進位置、後進位置またはニュートラル位置に設定され、かつエンジン出力（具体的にはエンジン回転速度）が変化する。

【0058】

ジョイスティックモードは、ジョイスティックユニット１８のジョイスティック８の操作信号に応じて転舵制御および推進力制御を行う制御モードである。

【0059】

ジョイスティックモードでは、船外機ＯＭに対する転舵制御および推進力制御が行われる。すなわち、メインコントローラ５０がリモコンＥＣＵ５１に転舵角指令および推進力指令を与え、リモコンＥＣＵ５１がそれらをステアリングＥＣＵ２２およびエンジンＥＣＵ２１に与える。

【0060】

自動操船モードは、ステアリングホイール６、リモコンレバー７およびジョイスティック８の操作によることなく、メインコントローラ５０等の働きによって、転舵制御および／または推進力制御を自動で行う制御モードである。すなわち、自動操船が行われる。自動操船には、航走時に使用される航走系の自動操船と、位置および方位の一方または両方を維持する位置／方位保持系の自動操船とがある。航走系の自動操船の例は、ファンクションスイッチ６１の操作によって指令される前述の自動操舵である。位置／保持系の自動操船は、保持モード設定ボタン１８２，１８３，１８４の操作によって指令される、定点保持モード、位置保持モードおよび方位保持モードによる操船を含む。

【0061】

この実施形態では、さらに、ジョイスティックモードおよび自動操船モードにおいて、船外機ＯＭおよびバウスラスタＢＴを連携させて目的とする船体挙動を達成する連携モードと、このような連携を行わない非連携モードとを選択することができる。連携モード／非連携モードを選択するために使用者によって操作される選択操作子は、たとえば、アプリケーションスイッチパネル６０のいずれかのファンクションスイッチ６１に割り当てられてもよい。連携モードにおいては、メインコントローラ５０は、船外機ＯＭに対する転舵制御および推進力制御に加えて、バウスラスタＢＴに対する推進力制御を実行する。

【0062】

図４Ａおよび図４Ｂは、連携モードにおけるジョイスティックモードを説明するための図であり、ジョイスティック８の操作とそれに対応する船体２の挙動とを示す。メインコントローラ５０は、ジョイスティックボタン１８１によってジョイスティックモードが指令されると、ジョイスティックモードに従って制御処理を実行する。ジョイスティックモードの指令よりも前に連携モードが指令されているか、またはジョイスティックモードの指令の後に連携モードが指令されると、メインコントローラ５０は、連携モードによるジョイスティックモードの制御を実行する。連携モードが指令されていなければ、メインコントローラ５０は、非連携モードによるジョイスティックモードの制御を実行する。

【0063】

メインコントローラ５０は、ジョイスティック８の傾倒方向を進行方向指令と解釈し、ジョイスティック８の傾倒量を当該方向への推進力の大きさの指令と解釈する。また、メインコントローラ５０は、ジョイスティック８の軸周りの回動方向（中立位置を基準とした回動方向）を回頭方向指令と解釈し、回動量（中立位置を基準とした回動量）を回頭速度指令と解釈する。そして、メインコントローラ５０は、それらの指令を実現するために、転舵角指令および推進力指令をリモコンＥＣＵ５１に入力し、かつバウスラスタＢＴのモータコントローラ４３に推進力指令を入力する。リモコンＥＣＵ５１は、転舵角指令および推進力指令を船外機ＯＭのステアリングＥＣＵ２２およびエンジンＥＣＵ２１にそれぞれ送信する。それにより、船外機ＯＭは、指令された転舵角へと転舵され、かつ指令された推進力を発生するようにシフト位置およびエンジン回転速度を制御する。また、モータコントローラ４３は、指令された方向および大きさの推進力を発生するように電動モータ４２の回転方向および回転速度を制御する。

【0064】

ジョイスティックモードにおいては、ジョイスティック８を回動させることなく傾倒させる操作を行うと、船体２は、回頭することなく、すなわち、方位を保持した状態で、ジョイスティック８の傾倒方向へと移動する。つまり、船体２が並進移動する船体挙動となる。この並進移動の例が、図４Ａに表されている。この実施形態では、ジョイスティック８は、船体２の並進移動を指令するために使用者によって操作される並進操作子の一例である。そして、ジョイスティック８の操作（傾倒操作）に応じて図４Ａに示す並進移動を達成するためのメインコントローラ５０の制御モードが並進操船モードに相当する。

【0065】

並進移動は、典型的には、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、２機の船外機ＯＭｓ，ＯＭｐの推進力作用線７１ｓ，７１ｐを船体２内で交差させ、一方の船外機ＯＭを前進運転し、他方の船外機ＯＭを後進運転することによって実現される。推進力作用線７１ｓ，７１ｐは、船外機ＯＭｓ，ＯＭｐの推進力７２ｓ，７２ｐの作用点を通り、推進力７２ｓ，７２ｐの方向に沿って引いた直線である。２機の船外機ＯＭは、平面視で「ハ」の字状（逆Ｖ字状）の転舵状態（いわゆるトーイン状態）とされる。このように、推進力作用線７１ｓ，７１ｐが船体２内で交差し、２機の船外機が「ハ」の字状（逆Ｖ字状）となるときの船外機ＯＭの転舵角を、以下では「並進モード舵角」という。

【0066】

非連携モードでは、図５Ａに示すように、バウスラスタＢＴは停止状態とされ、２機の船外機ＯＭの転舵角は、それらの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが船体２の旋回中心７０（抵抗中心）で交差するように制御される。それにより、２機の船外機ＯＭｓ，ＯＭｐがそれぞれ発生する推進力７２ｓ，７２ｐの合力である合成推進力７３は、船体２にモーメントを与えることなく、船体２を並進（平行移動）させる。並進モード舵角で２機の船外機ＯＭｓ，ＯＭｐは一方が前進運転され他方が後進運転されるので、合成推進力７３は、船体２の左右方向に関して大きな成分を有することができる。２機の船外機ＯＭｓ，ＯＭｐの転舵角の絶対値が大きいほど、合成推進力７３の左右方向成分が大きくなる。図５Ａ等では、合成推進力７３が左右方向に平行な例（すなわち真横移動の例）を示すが、推進力７２ｓ，７２ｐの大きさが異なる場合には、合成推進力７３は左右方向に対して傾斜した斜め方向を向き、船体２に対して斜め方向の並進のための推進力を与える。

【0067】

一方、連携モードでは、図５Ｂに示すように、バウスラスタＢＴが作動して、推進力を発生する。２機の船外機ＯＭの転舵角は、それらの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが船体２の旋回中心７０（抵抗中心）よりも後方で交差するように制御される。２機の船外機ＯＭがそれぞれ発生する推進力７２ｓ，７２ｐの合成推進力７３の作用点は、推進力作用線７１ｓ，７１ｐの交点であり、したがって、船体２に旋回中心７０まわりのモーメントを与える。一方、バウスラスタＢＴが発生する推進力７４も、船体２に対して旋回中心７０まわりのモーメントを与える。そこで、２機の船外機ＯＭの合成推進力７３およびバウスラスタＢＴの推進力７４がそれぞれ船体２に与えるモーメントがつり合うように船外機ＯＭおよびバウスラスタＢＴの推進力７２ｓ，７２ｐ，７４が制御される。それにより、船体２は回頭することなく並進（平行移動）することになる。バウスラスタＢＴを併用する連携モードにおいては、並進に寄与する全体の推進力が非連携モードよりも大きくなるので、船体２をスムーズに並進させることができる。より具体的には、船体２の動き出しが早くなる。

【0068】

並進モード舵角は、この実施形態では、２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが、船体２内において旋回中心７０を通って前後方向に延びる直線（旋回中心７０が中心線２ａ上にあるときには中心線２ａ）上で交差するときの２機の船外機ＯＭの転舵角である。非連携モードにおいては、船体２を回頭させない場合の並進モード舵角は、２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが旋回中心７０で交差するときの２機の船外機ＯＭの転舵角である。連携モードにおいては、船体２を回頭させない場合の並進モード舵角は、２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが旋回中心７０よりも後方で交差するときの２機の船外機ＯＭの転舵角である。

【0069】

ジョイスティック８を傾倒させ、かつ回動する操作を行うと、船体２がジョイスティック８の傾倒方向に移動しながら、ジョイスティック８の回動方向に回頭する船体挙動が得られる。たとえば、連携モードでは、図５Ｃ、図５Ｄおよび図５Ｅに示すように、バウスラスタＢＴの推進力７４と２機の船外機ＯＭの合成推進力７３との大小関係のバランスによって、船体２を回頭させながら並進させることができる。

【0070】

非連携モードでは、図示は省略するが、２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐを旋回中心７０の前方または後方で交差させるように、２機の船外機ＯＭの転舵角を制御することで、船体２を並進させながら回頭させることができる。

【0071】

２機の船外機ＯＭの合成推進力７３は、各船外機ＯＭの推進力７２ｓ，７２ｐの方向および大きさ、すなわち、転舵角および出力（エンジン回転速度）に依存する。すなわち、同じエンジン出力であっても、図５Ｃおよび図５Ｄに示すように転舵角の絶対値を小さくして、２機の船外機ＯＭの間の角度を比較的狭くした状態（閉じた状態）とすれば合成推進力７３は比較的小さくなる。また、同じエンジン出力であっても、図５Ｅに示すように転舵角の絶対値を大きくして、２機の船外機ＯＭの間の角度を比較的広くした状態（開いた状態）とすれば合成推進力７３は比較的大きくなる。

【0072】

また、ジョイスティックモードにおいて、ジョイスティック８を傾倒させることなく回動させる操作（ねじり操作）を行うと、船体２は位置をほとんど変えることなくジョイスティック８の回動方向へと回頭する。すなわち、船体２がその場回頭を行う船体挙動となる。その場回頭の例が図４Ｂに表されている。

【0073】

このとき、２機の船外機ＯＭは、転舵角が零（回頭モード舵角）とされ、２機の船外機ＯＭは中心線２ａに平行な方向の推進力を発生する。すなわち、２機の船外機ＯＭの推進力作用線は、は中心線２ａに平行、すなわち、前後方向に平行となる。その場回頭のとき、一方の船外機ＯＭは前進運転され、他方の船外機ＯＭは後進運転される。それにより、船体２に対して旋回中心まわりのモーメントを与えることができる。左まわり（平面視で反時計回り）にその場回頭するときには、右船外機ＯＭｓは前進運転、左船外機ＯＭｐは後進運転される。右まわり（平面視で時計回り）にその場回頭するときには、右船外機ＯＭｓは後進運転、左船外機ＯＭｐは前進運転される。

【0074】

非連携モードにおいては、バウスラスタＢＴは停止状態とされる。連携モードにおいては、さらに、バウスラスタＢＴも推進力を発生し、回頭を促進する。すなわち、左まわり（平面視で反時計回り）にその場回頭するときには、バウスラスタＢＴは左方向の推進力を船体２に与える。右まわり（平面視で時計回り）にその場回頭するときには、バウスラスタＢＴは右方向の推進力を船体２に与える。

【0075】

図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、連携モードでのジョイスティックモードにおける転舵角の制御の詳細を説明するための図である。

【0076】

ジョイスティック８に対して使用者の操作入力がないとき、ジョイスティック８は中立位置にあり、メインコントローラ５０は、ジョイスティック８の操作入力を待機する待機状態である。このとき、メインコントローラ５０は、図６Ａに示すように、バウスラスタＢＴおよび２機の船外機ＯＭから推進力を発生させず、２機の船外機ＯＭの転舵角を並進待機舵角に制御する。並進待機舵角は、並進モード舵角に属するが、船体２を回頭させることなく並進させるための推進力を発生するときの並進モード舵角である基準の並進舵角（図６Ｃ参照）よりも絶対値の小さい転舵角である。すなわち、２つの船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐがなす角は比較的小さく、推進力作用線７１ｓ，７１ｐの交点は、船体２内で比較的前方に位置している。

【0077】

ジョイスティック８を傾倒する操作、すなわち、船体２の並進を指令する操作が行われると、図６Ｂに示すように、メインコントローラ５０は、バウスラスタＢＴおよび船外機ＯＭからの推進力７４，７２ｓ，７２ｐの発生を開始させる。さらに、メインコントローラ５０は、２つの船外機ＯＭの転舵角を並進舵角に向けて徐々に変化させる。より具体的には、２つの船外機ＯＭの転舵角の絶対値が徐々に増大する。そして、バウスラスタＢＴおよび船外機ＯＭの推進力７４，７２ｓ，７２ｐも指令値に向かって増大していき、２つの船外機ＯＭの転舵角が並進舵角に達すると、図６Ｃの状態となる。転舵角の絶対値が大きくなるほど、２機の船外機ＯＭの合成推進力７３の左右方向成分が大きくなる。したがって、並進操作子の操作直後には、並進待機舵角としておくことで、２機の船外機ＯＭのジョイスティック８の左右方向成分を比較的小さくできる。その後、並進舵角に向けて転舵角が変化（絶対値が増加）していくことにより、合成推進力７３の左右方向成分が大きくなっていく。それにより、ジョイスティック８の操作直後の期間から、バウスラスタＢＴと合成推進力７３との適切なバランスを実現でき、良好な船体挙動を達成できる。

【0078】

転舵角を徐々に変化させるときの転舵速度（転舵角の変化率）は、バウスラスタＢＴの推進力の立ち上がり特性に適合するように設定される。具体的には、バウスラスタＢＴの電動モータ４２が駆動開始してから、メインコントローラ５０から指令された回転速度に到達するまでに遅れがあり、さらにプロペラ４０が回転し始めてから水流が生じて推進力が生まれるまでに遅れがある。これらの遅れを考慮し、ジョイスティック８の操作初期における船首の挙動を補正するように、上記の転舵速度を設定することが好ましい。たとえば、メインコントローラ５０は、制御周期ごとにリモコンＥＣＵ５１を介して船外機ＯＭに転舵角指令を与える。この転舵角指令によって指令する転舵角を制御周期ごとに一定の変化量ずつ変化させることによって、転舵速度を制御することができる。そして、その変化量を適切に設定することで適切な転舵速度を達成できる。転舵速度を適切に設定することにより、ジョイスティック８の操作初期において、船首の遅れまたは先行を最小化でき、良好な船体挙動を実現できる。

【0079】

ジョイスティック８に対する操作入力がなくなると、ジョイスティック８は中立位置に復帰する。すると、メインコントローラ５０は、バウスラスタＢＴの駆動を停止し、２機の船外機ＯＭを停止状態（シフト位置をニュートラル）とする。また、メインコントローラ５０は、２機の船外機ＯＭの転舵角を並進待機舵角（図６Ａ参照）に制御する。

【0080】

前述のとおり、ジョイスティック８を傾倒させながら、同時にジョイスティック８のねじり操作を行うことができる。それにより、ジョイスティックユニット１８は、並進指令に加えて回頭指令をメインコントローラ５０に入力する。この場合、たとえば、メインコントローラ５０は、前述の図５Ｃ、図５Ｄおよび図５Ｅに表れているように、２機の船外機ＯＭの転舵角を、図６Ｃの状態の並進舵角を基準として絶対値を変化させる。それによって、２機の船外機ＯＭの合成推進力７３が船体２に与える回頭モーメントと、バウスラスタＢＴの推進力７４が船体２に与える回頭モーメントとの大小関係や方向の関係が調整され、それに応じて、船体２を回頭させることができる。

【0081】

より具体的には、並進移動の方向に船首を向けることを指令する回頭指令が入力されると、メインコントローラ５０は、転舵角の絶対値を基準の並進舵角（図６Ｃ参照）よりも小さくすることにより、２機の船外機ＯＭの合成推進力７３を小さくする（図５Ｃおよび図５Ｄ参照）。このとき、回頭指令が最大のときに、転舵角の絶対値が最小となるように制御される。並進移動時に設定される転舵角の絶対値は、たとえば、図５Ｃに示すように、推進力作用線７１ｓ，７１ｐが旋回中心７０よりも前方で交差するときに最小値をとるように設計されていてもよい。図５Ｃのように推進力作用線７１ｓ，７１ｐが旋回中心７０よりも前方で交差するとき、合成推進力７３は、バウスラスタＢＴの推進力７４と同じ方向の回頭モーメントを船体２に与える。

【0082】

一方、並進移動の方向とは反対の方向に船首を向けることを指令する回頭指令が入力されると、メインコントローラ５０は、転舵角の絶対値を基準の並進舵角（図６Ｃ参照）よりも大きくすることにより、２機の船外機ＯＭの合成推進力を大きくする（図５Ｅ参照）。このとき、回頭指令が最大のときに、転舵角の絶対値が最大となるように制御される。並進移動時に設定される転舵角の絶対値は、船外機ＯＭ等の機構限界転舵角に対応していてもよい。

【0083】

使用者がジョイスティック８のねじり操作を止めて傾倒操作のみを行う操作状態となると、回頭指令はなくなり、並進指令のみが残る。この場合、メインコントローラ５０は、２機の船外機ＯＭの転舵角を並進舵角に制御する。このとき、並進待機舵角（図６Ａ参照）を経由する必要はない。

【0084】

図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、非連携モードにおける転舵角制御の詳細を説明するための図である。非連携モードでは、バウスラスタＢＴを駆動することなく、２機の船外機ＯＭの推進力によって並進移動が達成される。

【0085】

ジョイスティック８に対して使用者の操作入力がないとき、ジョイスティック８は中立位置にあり、メインコントローラ５０は、ジョイスティック８の操作入力を待機する待機状態である。このとき、メインコントローラ５０は、図７Ａに示すように、２機の船外機ＯＭから推進力を発生させず、２機の船外機ＯＭの転舵角を非連携モードのための並進待機舵角（以下、「非連携並進待機舵角」という。）に制御する。非連携並進待機舵角は、並進モード舵角に属するが、非連携モードにおいて船体２を回頭させることなく並進させるための推進力を発生するときの並進モード舵角である基準の非連携並進舵角（図７Ｃ参照）よりも絶対値の小さい転舵角である。すなわち、２つの船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐがなす角は比較的小さく、推進力作用線７１ｓ，７１ｐの交点は、船体２内で比較的前方に位置している。より具体的には、基準の非連携並進舵角（図７Ｃ参照）のときは、推進力作用線７１ｓ，７１ｐは旋回中心７０で交差するので、非連携並進待機舵角のときは、推進力作用線７１ｓ，７１ｐの交点は旋回中心７０よりも前方に位置している。

【0086】

ジョイスティック８を傾倒する操作、すなわち、船体２の並進を指令する操作が行われると、図７Ｂに示すように、メインコントローラ５０は、船外機ＯＭからの推進力７２ｓ，７２ｐの発生を開始させる。さらに、メインコントローラ５０は、２つの船外機ＯＭの転舵角を非連携並進舵角に向けて徐々に変化させる。すなわち、２つの船外機ＯＭの転舵角の絶対値が徐々に増大する。そして、船外機ＯＭの推進力７２ｓ，７２ｐも指令値に向かって増大していき、２つの船外機ＯＭの転舵角が非連携並進舵角に達すると、図７Ｃの状態となる。このとき、２つの船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐは、旋回中心７０に交点を有し、この交点において、２つの船外機ＯＭの合成推進力７３が船体２に作用するので、合成推進力７３は船体２に回頭モーメントを与えない。したがって、船体２は回頭することなく並進移動する。

【0087】

転舵角を徐々に変化させるときの転舵速度（転舵角の変化率）は、船首の遅れを補正するように設定される。非連携並進舵角（図７Ｃ参照）で船外機ＯＭによる推進力７２ｓ，７２ｐの発生を開始すると、並進移動方向に対して船首の移動が遅れ、若干の回頭が生じる。そこで、非連携並進舵角よりも小さい非連携並進待機舵角で船外機ＯＭによる推進力７２ｓ，７２ｐの発生を開始する。すると、図７Ｂに示すように、推進力作用線７１ｓ，７１ｐの交点が旋回中心７０よりも前方にある状態で合成推進力７３が船体２に作用し、船体２に対して、船首を並進移動方向へ向かわせる回頭モーメントを与える。このような状態を経て、図７Ｃに示す非連携並進舵角に至ることにより、船首の遅れを抑制しながら、船体２を並進移動させることができる。転舵速度の制御については、連携モードに関して前述したとおりである。転舵速度を適切に設定することにより、ジョイスティック８の操作初期における船首の遅れを補正して、良好な船体挙動を実現できる。

【0088】

ジョイスティック８に対する操作入力がなくなると、ジョイスティック８は中立位置に復帰する。すると、メインコントローラ５０は、２機の船外機ＯＭを停止状態（シフト位置をニュートラル）とする。また、メインコントローラ５０は、２機の船外機ＯＭの転舵角を非連携並進待機舵角（図７Ａ参照）に制御する。

【0089】

ジョイスティック８を傾倒させながら、同時にジョイスティック８のねじり操作を行うことにより、並進指令に加えて回頭指令をメインコントローラ５０に入力できる。この場合、メインコントローラ５０は、２機の船外機ＯＭの転舵角を、図７Ｃの状態の非連携並進舵角を基準として、絶対値を変化させる。それによって、推進力作用線７１ｓ，７１ｐの交点が、旋回中心７０を通って船体２の前後方向に延びる直線（旋回中心７０が中心線２ａ上にあるときには当該中心線２ａ）上で前後に移動する。それにより、合成推進力７３により、船体２に回頭モーメントを与えることができる。

【0090】

より具体的には、並進移動の方向に船首を向けることを指令する回頭指令が入力されると、メインコントローラ５０は、転舵角の絶対値を基準の非連携並進舵角（図７Ｃ参照）よりも小さくすることにより、合成推進力７３の作用点（推進力作用線７１ｓ，７１ｐの交点）を旋回中心７０の前方に移動させる。また、並進移動の方向とは反対の方向に船首を向けることを指令する回頭指令が入力されると、メインコントローラ５０は、転舵角の絶対値を基準の非連携並進舵角（図７Ｃ参照）よりも大きくすることにより、合成推進力７３の作用点を旋回中心７０の後方に移動させる。こうして、合成推進力７３は、船体２に対して、並進移動のための推進力を与え、かつ回頭モーメントを与えることができる。

【0091】

使用者がジョイスティック８のねじり操作を止めて傾倒操作のみを行う状態となると、回頭指令はなくなり、並進指令のみが残る。この場合、メインコントローラ５０は、２機の船外機ＯＭの転舵角を非連携並進舵角に制御する。このとき、非連携並進待機舵角（図７Ａ参照）を経由する必要はない。

【0092】

非連携並進待機舵角（図７Ａ参照）の絶対値は、連携モードの並進待機舵角（図６Ａ参照）の絶対値よりも小さいことが好ましい。つまり、連携モードの並進待機舵角の絶対値は非連携並進待機舵角の絶対値よりも大きいことが好ましく、それにより、連携モードにおいて、並進待機舵角と並進舵角との差を少なくできる。

【0093】

また、回頭を伴わない並進移動のとき、非連携並進舵角（図７Ｃ参照）の絶対値は、連携モードの並進舵角（図６Ｃ参照）の絶対値よりも小さい。連携モードでは、並進舵角の絶対値を大きくすることにより、船外機ＯＭの推進力を横方向に向けて並進のために有効に利用しながら、バウスラスタＢＴの推進力で船体２の回頭を抑制して、船体２を並進させることができる。そこで、回頭を伴う並進の場合も含めて考えると、連携モードでの並進舵角においては、２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが、旋回中心７０上（図５Ｄ参照）、または旋回中心７０よりも後方（図５Ｅ、図６Ｂおよび図６Ｃ参照）で交差する場合が多い。２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが旋回中心７０よりも後方で交差することにより、合成推進力７３が船体２に与える回頭モーメントとバウスラスタＢＴの推進力７４が船体２に与える回頭モーメントとを相殺（すくなくとも部分的に相殺）させることができる。それにより、船体２の回頭を制御して、船体２を並進移動させることができる。回頭を伴う並進移動の場合や外乱が大きいときには、バウスラスタＢＴの推進力７４による回頭モーメントを最大限に利用するために、２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが旋回中心７０上または旋回中心７０よりも前方で交差するように並進舵角が設定され得る（図５Ｃおよび図５Ｄ参照）。

【0094】

ジョイスティック８の操作直後の並進舵角は、２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐが旋回中心７０よりも後方で交差するように設定される場合が多いと考えられる。そこで、連携モードでの並進待機舵角においては、２機の船外機ＯＭの推進力作用線７１ｓ，７１ｐは、旋回中心７０上（図６Ａ参照）で交差するか、または旋回中心７０よりも後方で交差することが好ましい。それにより、ジョイスティック８が操作された後の初期の期間において、合成推進力７３の作用点は旋回中心７０上またはそれよりも後方に位置する。したがって、並進待機舵角から並進舵角に至る期間に、合成推進力７３が船体２に与える回頭モーメントの方向が変わらない場合が多くなるので、良好な船体挙動を実現できる。

【0095】

以上、この発明の一実施形態について説明してきたが、この発明は、さらに他の形態でも実施することができる。

【0096】

たとえば、前述の実施形態では、２機の船外機ＯＭが船尾３に備えられる構成について説明したが、船外機ＯＭの数は３機以上であってもよい。また、前述の実施形態では、エンジン船外機の例について主として説明したが、電動船外機が用いられてもよい。さらに、推進機は、船外機である必要はなく、船内機、船内外機（スターンドライブ）、ウォータジェット等の他の形態であってもよい。

【0097】

また、前述の実施形態では、左右方向のみの推進力の発生が可能なバウスラスタＢＴを用いる例を示したが、電動トローリングモータのように、転舵可能な推進機を船首に備え、左右方向に推進力を発生する推進機を代わりに用いてもよい。すなわち、本発明におけるバウスラスタは、船首に備えられ左右方向に推進力を発生できる推進機であり、左右方向以外の方向に推進力を発生できる推進機であってもよい。

【0098】

さらに、前述の実施形態では、船外機ＯＭおよびバウスラスタＢＴを連携制御する連携モードと、このような連携を行わない非連携モードとを有する船舶推進システム１００について説明したが、非連携モードは省かれてもよい。

【0099】

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0100】

１：船舶、２：船体、２ａ：中心線、３：船尾、８：ジョイスティック、１８：ジョイスティックユニット、２０：プロペラ、２３：エンジン、２４：シフト機構、２５：転舵アクチュエータ、２６：転舵機構、２７：スロットルアクチュエータ、２８：シフトアクチュエータ、４０：プロペラ、４２：電動モータ、４３：モータコントローラ、５０：メインコントローラ、７０：旋回中心、７１ｐ：推進力作用線、７１ｓ：推進力作用線、７２ｐ：推進力、７２ｓ：推進力、７３：合成推進力、７４：推進力、１００：船舶推進システム、ＢＴ：バウスラスタ、ＯＭ：船外機、ＯＭｐ：左船外機、ＯＭｓ：右船外機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A-5B】

【図5C-5E】

【図6A-6C】

【図7A-7C】